Produção de espécies reativas de oxigênio no sêmen de touros Nelore com degeneração testicular

RESUMO

Resumo Sabe-se que o estresse térmico causa uma queda da qualidade seminal em touros. Alterando o processo de espermatogêneses e maturação espermática. No entanto, a cronologia desses efeitos, o momento específico da espermatogênese e da maturação espermática, assim como o tempo de recuperação da espermatogêneses ainda não é totalmente compreendido, e é fundamental fornecer informações para intervir adequadamente. Neste sentido, este estudo teve como objetivo primeiro, estabelecer os efeitos sequenciais iniciais do estresse térmico na qualidade espermática de touros. E segundo, calcular a prevalência de defeitos maiores e menores, e todos os prejuízos relacionados à qualidade espermática em cada estágio específico da espermatogênese e maturação espermática. Bem como, confirmar em que momento começa a recuperação do ciclo espermático. Para isto, amostras de sêmen e sangue de bovinos da raça Nelore foram coletadas e distribuídas nos grupos controle e estresse térmico testicular (bolsas escrotais / 96 horas), para atingir o primeiro objetivo. Para o segundo objetivo, os mesmo dois grupos foram mantidos, desta vez distribuindo as amostras em 5 períodos. Todas as amostras de sêmen foram avaliadas quanto à motilidade dos espermatozóides, anormalidades, integridade das membranas plasmática e acrossômica e função da membrana mitocondrial, peroxidação lipídica dos espermatozoides e do plasma seminal e fragmentação do DNA. O plasma sanguíneo também foi avaliado para a peroxidação lipídica. Os primeiros 14 dias antes do estresse (período 1), mostraram a homogeneidade dos touros. Os efeitos cronológicos do estresse térmico testicular sobre a maturação espermática no epidídimo (período 2) começaram sete dias depois ao estresse com um aumento nas anormalidades espermáticas e, diminuição da integridade de membranas. Após 14, 21, 28, 35 e 42 dias (período 3), a peroxidação lipídica dos espermatozoides aumentou e a função da membrana mitocondrial, a motilidade espermática, a integridade da membrana plasmática e do DNA diminuíram. Durante os dias 49, 56 e 63 apos o estresse (período 4), os defeitos continuaram aumentando e o potencial mitocondrial diminuindo. Nos 70 e 77 dias seguintes (período 5), alguns defeitos continuaram aparecendo. Assim, os efeitos do estresse térmico começaram aumentando as anormalidades espermáticas e a peroxidação lipídica, sugerindo estresse oxidativo no sêmen e alterando em primer lugar a função das mitocôndrias, a motilidade dos espermatozóides, a integridade da membrana plasmática e, tardiamente, a fragmentação do DNA. Embora as anormalidades espermáticas persistissem e aumentassem ao longo do tempo, a peroxidação lipídica espermática, por sua vez, aumentou apenas 14 e 21 dias após o estresse térmico. Nesse sentido, o conhecimento da cronologia dos efeitos do estresse térmico testicular, assim como a prevalência de defeitos e afecções que ocorrem em cada fase da espermatogênese e maturação espermática, fornecerão informações valiosas sobre o status da espermatogênese e ajudarão na realização de diagnósticos precisos, proporcionando melhor prognóstico e intervenções terapêuticas.

ABSTRACT

Abstract It is known that heat stress causes a decrease in sperm quality in bulls. Injuring the process of spermatogenesis and sperm maturation. However, the chronology of these impairments, the specific time of spermatogenesis and sperm maturation in which sperm cells are affected, and the recovery of spermatogenesis and sperm maturation, is still not fully understood, and it is fundamental to provide information to intervene adequately. In this sense, first, this study aimed to establish the early sequential effects of heat stress in bull sperm quality. Second, calculate the prevalence of major and minor defects, and all losses related to sperm quality at each specific stage of spermatogenesis and sperm maturation. As well, confirm at what time begins the recovery of the sperm cycle. For this, semen and blood samples of Nellore breed bulls were collected and distributed into control and testicular heat stress (scrotal bags/96 hours) groups, in order to reach the first objective. For the second objective, the same two groups were maintained, this time distributing the samples in 5 periods. All semen samples were evaluated for sperm motility, abnormalities, plasma and acrosomal membrane integrity and mitochondrial membrane function, lipid peroxidation of spermatozoa and seminal plasma, and DNA fragmentation. Blood plasma was also evaluated for lipid peroxidation. The first 14 days before stress (period 1), showed the homogeneity of the groups. The chronological effects of testicular heat stress on sperm maturation in the epididymis (period 2) began seven days after the stress, with an increase in sperm abnormalities and decreased membranes integrities. After 14, 21, 28, 35 and 42 days (period 3), spermatozoa lipid peroxidation increased and, mitochondrial membrane function, sperm motility, plasma membrane and DNA integrity decreased. During days 49, 56 and 63 after stress (period 4), the morphological defects continued to increase and the mitochondrial potential decreased. In the next 70 and 77 days (period 5), some defects continued to appear. Thus, the effects of testicular heat stress began increasing sperm abnormalities and lipid peroxidation, suggesting oxidative stress in the semen and altering in the first place the function of mitochondria, sperm motility, plasma membrane integrity and, as a late effect, DNA fragmentation. Although sperm abnormalities persisted and increased over time, sperm lipid peroxidation, in turn, increased only 14 and 21 days after heat stress. In this sense, the knowledge of the chronology of the effects of testicular heat stress, as well as the prevalence of defects and impairments that occur in each phase of spermatogenesis and sperm maturation will provide valuable information on the status of spermatogenesis and will aid in the achievement of accurate diagnoses, better prognosis and therapeutic interventions.